KR20240049206A - 생체 자극 장치 - Google Patents

Abstract

생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서 생체에 축적된 전하를 방전시키는 것.
본 개시에 따른 생체 자극 장치는, 생체에 자극 신호를 출력하는 생체 자극 장치이며, 트랜스와, 제1 스위치와, 제2 스위치와, 제어부와, 출력부를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스로 구성된 제1 사인파용 펄스군과, 상기 제1 펄스로 구성된 제1 방전용 펄스군을 갖는 상기 제1 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스로 구성된 제2 사인파용 펄스군과, 상기 제2 펄스로 구성된 제2 방전용 펄스군을 갖는 상기 제2 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 사인파용 펄스군과 상기 제2 사인파용 펄스군을 교대로 발생시킴으로써, 의사 사인파가 되는 상기 자극 신호를 상기 출력부로부터 출력시킨다. 또한, 상기 제어부는 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 제2 펄스를 교대로 발생시킨다.

Description

생체 자극 장치

본 발명은, 생체 자극 장치에 관한 것이다.

본원은, 2022년 10월 5일 일본에 출원된 일본 특허 출원2022-160826호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

전극을 내장하는 도자(출력부)로부터 생체에 자극 신호를 출력하는 생체 자극 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 생체 자극 장치에서는, 생체가 콘덴서와 같은 용량성을 갖는 것에 착안하여, 생체의 용량성의 작용에 의해 펄스군을 왜곡시키고, 이에 따라 의사적인 사인파를 형성하여 생체에 자극을 주고 있다.

일본 특허 제6488458호 공보

특허문헌 1에서는, 생체에 축적된 전하에 의해 생기는 의사 사인파의 왜곡을 억제하기 위해, 방전용 펄스를 마련하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 생체 용량성에는 개체 차이가 있고, 개체 차이에 따른 방전용 펄스를 설정하는 것이 어려운 경우가 있다.

본 발명은, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시키는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 주요 발명은, 생체에 자극 신호를 출력하는 생체 자극 장치이며, 트랜스와, 상기 트랜스의 1차 측 권선에 소정 방향의 전류를 흐르게 하기 위한 제1 스위치와, 상기 트랜스의 1차 측 권선에 상기 소정 방향과는 반대 방향의 전류를 흐르게 하기 위한 제2 스위치와, 상기 제1 스위치를 구동하는 제1 구동 신호와, 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 구동 신호를 생성하는 제어부와, 상기 트랜스의 2차 측 권선에 접속되어 있고, 상기 자극 신호를 출력하는 출력부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스로 구성된 제1 사인파용 펄스군과, 상기 제1 펄스로 구성된 제1 방전용 펄스군을 갖는 상기 제1 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스군으로 구성된 제2 사인파용 펄스군과, 상기 제2 펄스로 구성된 제2 방전용 펄스군을 갖는 상기 제2 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 사인파용 펄스군과 상기 제2 사인파용 펄스군을 교대로 발생시킴으로써, 의사 사인파가 되는 상기 자극 신호를 상기 출력부로부터 출력시킴과 함께, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치이다.

발명의 다른 특징에 대해서는 후술하는 명세서 및 도면의 기재에 의해 명확히 한다.

본 발명에 따르면, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시킬 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 생체 자극 장치(1)의 구성에 대한 설명도이다. 도면 중에는 생체(예를 들어 인체)의 등가 회로도 도시되어 있다.
도 2는 제1 실시 형태의 입력 신호의 설명도이다.
도 3의 a는 출력부(31)에 생체를 접속했을 경우의 제1 실시 형태의 자극 신호의 그래프이다. 도 3의 b는, 도 3의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.
도 4의 a는 5개씩의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2에 의해 방전용 펄스군 Gd를 구성했을 경우의 자극 신호의 그래프이다. 도 4의 b는, 도 4의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.
도 5의 a는 7개씩의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2에 의해 방전용 펄스군 Gd를 구성했을 경우의 자극 신호의 그래프이다. 도 5의 b는, 도 5의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.
도 6은 기본파로 하는 고조파의 피크 레벨의 비교표이다.
도 7은 제2 실시 형태의 입력 신호의 설명도이다.
도 8은 출력부(31)에 생체를 접속했을 경우의 제2 실시 형태의 자극 신호의 그래프이다.
도 9의 a는 최후의 사인파용 펄스군 Gs 뒤에 방전용 펄스군 Gd를 마련하지 않는 경우의 출력 파형을 나타내고 있다. 도 9의 b는 최후의 사인파용 펄스군 Gs 뒤에 방전용 펄스군 Gd를 마련했을 경우의 출력 파형을 나타내고 있다.
도 10은 제2 실시 형태의 변형예의 입력 신호의 설명도이다.
도 11은 변형예의 자극 신호의 그래프이다.
도 12는 비교예의 입력 신호의 설명도이다.
도 13의 a는 출력부(31)에 생체를 접속했을 경우의 비교예의 자극 신호의 그래프이다. 도 13의 b는 도 13의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.

후술하는 명세서 및 도면의 기재로부터 적어도 이하의 사항이 명확해진다.

제1 형태의 생체 자극 장치는, 생체에 자극 신호를 출력하는 생체 자극 장치이며, 트랜스와, 상기 트랜스의 1차 측 권선에 소정 방향 전류를 흐르게 하기 위한 제1 스위치와, 상기 트랜스의 상기 1차 측 권선에 상기 소정 방향과는 반대 방향 전류를 흐르게 하기 위한 제2 스위치와, 상기 제1 스위치를 구동하는 제1 구동 신호와, 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 구동 신호를 생성하는 제어부와, 상기 트랜스의 2차 측 권선에 접속되어 있고, 상기 자극 신호를 출력하는 출력부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스로 구성된 제1 사인파용 펄스군과, 상기 제1 펄스로 구성된 제1 방전용 펄스군을 갖는 상기 제1 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스로 구성된 제2 사인파용 펄스군과, 상기 제2 펄스로 구성된 제2 방전용 펄스군을 갖는 상기 제2 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 사인파용 펄스군과 상기 제2 사인파용 펄스군을 교대로 발생시킴으로써, 의사 사인파가 되는 상기 자극 신호를 상기 출력부로부터 출력시킴과 함께, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치이다. 이러한 생체 자극 장치에 의하면, 생체 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시킬 수 있다.

제2 형태의 생체 자극 장치는, 상기 제1 형태의 생체 자극 장치이며, 상기 제어부는, 상기 제1 사인파용 펄스군의 직전 및 직후에 상기 제1 방전용 펄스군을 발생시킴과 함께, 상기 제2 사인파용 펄스군의 직전 및 직후에 상기 제2 방전용 펄스군을 발생시킴으로써, 상기 제1 사인파용 펄스군의 발생 타이밍과 상기 제2 사인파용 펄스군의 발생 타이밍 사이에서, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치이다. 이에 따라, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시킴으로써, 의사 사인파의 왜곡을 억제할 수 있다.

제3 형태의 생체 자극 장치는, 상기 제1 형태의 생체 자극 장치이며, 상기 제어부는 최후의 상기 사인파용 펄스군을 발생시킨 후에, 상기 제1 방전용 펄스군 및 상기 제2 방전용 펄스군을 발생시키고, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치이다. 이에 따라, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 의사 사인파를 반복 출력하였을 때 생체에 축적된 전하를 방전시킬 수 있다.

제4 형태의 생체 자극 장치는, 상기 제3 형태의 생체 자극 장치이며, 상기 제어부는 상기 제1 방전용 펄스군 및 상기 제2 방전용 펄스군의 한 쪽을 다른 쪽보다도 빠르게 발생시킴으로써, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키기 직전에, 상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스의 한 쪽을 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치이다. 이에 따라, 생체에 축적된 전하를 신속하게 방전할 수 있다.

===실시형태===　

＜기본 구성＞

도 1은, 본 실시 형태의 생체 자극 장치(1)의 구성의 설명도이다. 도면 중에는 생체(예를 들어 인체)의 등가 회로도 도시되어 있다.

생체의 등가 회로는, 저항 성분 R1, R5와, 저항 성분 R2, R6과 용량 성분 C1, C2에 의해 구성되어 있다. 저항 성분 R1, R5는, 생체의 피부 표면으로부터 내부 조직으로의 확산 저항에 대응된다. 병렬 접속되어 있는 저항 성분 R2, R6 및 용량성분 C1, C2는, 생체의 내부 조직의 저항 성분에 대응된다. 생체의 등가 회로는 생체 자극 장치(1)의 한 쌍의 출력부(31)의 각각에 마련되게 된다.

생체 자극 장치(1)는, 생체에 자극 신호를 부여함으로써, 생체에 자극을 부여하는 장치이다. 일반적으로, 자극 신호 주파수가 높을수록, 생체의 임피던스가 작아지고, 근 자극의 감각이 작아진다. 예를 들어 100kHz 이상의 고주파수에 있어서는, 자극 신호에 의한 근 자극은 거의 없어진다. 반면, 자극 신호 주파수가 낮을수록 생체의 임피던스가 커져 자극감이 강해진다. 자극감이 얻어지는 저주파수의 경우, 자극 신호는, 방형파보다 사인파 쪽이 자극이 소프트해진다.

생체 자극 장치(1)는 트랜스(10)와, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)와, 출력부(31)와, 제어부(40)를 갖는다.

트랜스(10)는, 1차 측 권선과 2차 측 권선 사이에서 신호를 변환하는 변환기(변압기)이다. 트랜스(10)는, 1차 측에 공급된 전기 에너지를 자기 에너지로 변환하고, 자기 에너지를 2차 측에서 전기 에너지로 재변환하여 출력한다. 1차 측 권선 측으로 입력되는 신호를 입력 신호라고 하고, 2차 측 권선 쪽에서 출력되는 신호(생체로 출력하는 신호)를 자극 신호라고 하는 경우가 있다. 예를 들어 트랜스(10)는, 입력 신호(입력 전압)를 5 내지 10배 정도로 승압하여 자극 신호로서 출력한다.

트랜스(10)는 제1 입력 단자(11), 제2 입력 단자(12), 센터 탭(13), 제1 출력 단자(14) 및 제2 출력 단자(15)를 갖는다. 트랜스(10)의 1차 측에는 제1 입력 단자(11), 제2 입력 단자(12) 및 센터 탭(13)이 설치되어 있다. 제1 입력 단자 (11)는 1차 측 권선의 일단부 측의 단자이다. 제2 입력 단자(12)는, 1차 측 권선의 타단부 측(1차 입력 단자와는 반대 측)의 단자이다. 센터 탭(13)은, 1차 측 권선의 중간점을 인출한 단자이다. 제1 입력 단자(11), 제2 입력 단자(12) 및 센터 탭(13)에 의해 트랜스(10)의 1차 측 권선에 입력되는 입력 신호가 생성되게 된다. 트랜스(10)의 2차 측에는, 제1 출력 단자(14) 및 제2 출력 단자(15)가 설치되어 있다. 제1 출력 단자 (14) 및 제2 출력 단자(15)로부터 자극 신호가 출력되게 된다.

제1 스위치(21)는, 트랜스(10)의 1차 측 권선에 소정 방향의 전류를 흐르게 하기 위한 스위치이다. 여기에서는, 제1 스위치(21)가 온이 되었을 때, 1차 측 권선에 흐르는 전류의 방향을 플러스 방향으로 한다. 제1 스위치(21)는, 트랜스(10)의 1차 측 권선의 일단부 측의 제1 입력 단자(11)에 접속되어 있다. 제1 스위치(21)는, 예를 들어 FET이며, 소스 접지된 FET의 드레인이 제1 입력 단자(11)에 접속되고, 게이트에 입력되는 신호에 따라 온·오프(통전·휴지)의 제어가 이루어지게 된다. 제1 스위치(21)가 온이 되면, 1차 측 권선에 플러스 방향의 전류가 흐른다. 제1 스위치(21)가 오프되면, 이 플러스 방향의 전류가 차단된다.

제2 스위치(22)는, 트랜스(10)의 1차 측 권선에 마이너스 방향(상기 소정 방향과는 반대 방향)의 전류를 흐르게 하기 위한 스위치이다. 제2 스위치(22)가 온이 되었을 때, 1차 측 권선에 흐르는 전류의 방향은, 제1 스위치(21)가 온이 되었을 때, 1차 측 권선에 흐르는 전류의 방향(소정 방향; 플러스 방향)의 반대 방향이 된다. 제2 스위치(22)는 트랜스(10)의 1차 측 권선의 타단부 측(제1 스위치(21)가 접속된 측과는 반대 측)의 제2 입력 단자(12)에 접속된 스위치이다. 제2 스위치(22)도 제1 스위치(21)와 마찬가지로, 예를 들어 FET이며, 소스 접지된 FET의 드레인이 제2 입력 단자(12)에 접속되고, 게이트에 입력되는 신호에 따라 온·오프가 이루어지게 된다. 제2 스위치(22)가 온이 되면, 1차 측 권선에 마이너스 방향의 전류가 흐른다. 제2 스위치(22)가 오프되면, 이 마이너스 방향의 전류가 차단된다.

출력부(31)는, 생체에 자극 신호를 출력하는 전극이다. 출력부(31)는 트랜스(10)의 2차 측 권선의 제1 출력 단자(14) 및 제2 출력 단자(15)에 각각 접속되어 있다. 출력부(31)는, 생체에 접촉시키는 도자(예를 들어 점착 패드, 흡입 패드, 금속 막대 형상 또는 글로브 형상의 형태를 한 도자)에 내장되어 있고, 도자를 통해 생체에 자극 신호를 출력한다.

제어부(40)는, 출력부(31)로부터 출력되는 자극 신호를 제어하는 부분(컨트롤러)이다. 제어부(40)는, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 구동을 제어한다. 즉, 제어부(40)는, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)를 통해, 트랜스(10)로의 입력을 제어함으로써, 출력부(31)로부터 출력되는 자극 신호를 제어한다. 제어부(40)는, 센터 탭(13)의 전압(설정 전압)을 제어한다. 제어부(40)는 도시되지 않은 기억부에 기억되어 있는 프로그램을 실행함으로써, 후술하는 각종 처리를 실행한다. 여기에서는, 제어부(40)는 처리 장치(41)와, 전압 설정부(42)와, 구동 신호 생성부(43)를 갖는다.

처리 장치(41)는, 예를 들어 CPU나 MPU 등의 처리 장치(41)이다. 처리 장치(41)는, 설정 전압을 지시하기 위한 설정 신호를 전압 설정부(42)로 출력한다. 또한, 처리 장치(41)는, 제1 구동 신호나 제2 구동 신호의 생성을 지시하기 위한 지시 신호를 구동 신호 생성부(43)로 출력한다.

전압 설정부(42)는, 트랜스(10)의 센터 탭(13)의 전압(설정 전압)을 설정하는 부위(회로)이다. 여기에서는, 전압 설정부(42)는, D/A 컨버터(42A)와 앰프(42B)를 갖는다. D/A 컨버터(42A)는, 처리 장치(41)로부터 입력된 신호에 따른 전압을 출력하고, 앰프(42B)는, D/A 컨버터(42A)로부터의 출력 전압을 증폭하여 센터 탭(13)의 전압을 설정한다. 처리 장치(41)로부터의 설정 신호가 변경되면, 트랜스(10)의 센터 탭(13)의 설정 전압이 변경되고, 자극 신호의 전압이 조정된다. 예를 들어 전압 설정부(42)는 0V 내지 12V의 범위에서, 센터 탭(13)의 설정 전압을 조정 가능하다. 또한, 전압 설정부(42)는, 센터 탭(13)으로 출력하는 설정 전압을 가변적으로 구성하는 것이 아니라, 일정 전압을 출력하도록 구성해도 된다.

구동 신호 생성부(43)는, 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 생성하는 신호 생성부(회로)이다. 구동 신호 생성부(43)는, 제1 구동 신호를 제1 스위치(21)(상세하게는 FET인 제1 스위치(21)의 게이트)로 출력하고, 제2 구동 신호를 제2 스위치)(22)(상세하게는 FET인 제2 스위치(22)의 게이트)로 출력한다. 또한, 구동 신호 생성부(43)를 마련하지 않고, 처리 장치(41)가 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)에 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 출력하도록 제어부(40)를 구성해도 된다.

<입력 신호에 대하여>

(비교예)

도 12는, 비교예의 입력 신호의 설명도이다. 도면 중에는, 위에서부터 순서대로, 제1 구동 신호, 제2 구동 신호 및 입력 신호가 도시되어 있다. 제1 구동 신호, 제2 구동 신호 및 입력 신호는, 각각 주기 T를 1사이클로 하여 반복하는 신호이며, 도면 중에는, 2주기 분의 신호가 도시되어 있다.

이하의 설명에서는, 주기 T(1사이클 분의 기간)를 4분할하여, 각각 제1 기간 내지 제4 기간이라고 하는 경우가 있다. 예를 들어 주기 T는 1Hz 내지 10kHz 정도의 주파수에 상당하는 주기(바람직하게는 1kHz 내지 3kHz 정도의 주파수에 상당하는 주기)이다.

제1 구동 신호는, 제1 스위치(21)를 구동하기 위한 신호(구동 신호, 스위치 제어 신호)이다. 제1 구동 신호가 H 레벨일 때, 제1 스위치(21)가 온이 되고, 트랜스(10)의 제1 입력 단자(11)와 센터 탭(13) 사이의 1차 측 권선에 설정 전압이 걸리고, 1차 측 권선에 플러스 방향(소정 방향)의 전류가 흐른다(통전). 제1 구동 신호가 L 레벨일 때, 제1 스위치(21)가 오프가 되고, 플러스 방향의 전류가 차단된다(휴지).

제2 구동 신호는 제2 스위치(22)를 구동하기 위한 신호이다. 제2 구동 신호가 H 레벨일 때, 제2 스위치(22)가 온이 되고, 트랜스(10)의 제2 입력 단자(12)와 센터 탭(13) 사이의 1차 측 권선에 설정 전압이 걸리고, 1차 측 권선에 마이너스 방향(상기 소정 방향과는 반대 방향)의 전류가 흐른다. 제2 구동 신호가 L 레벨일 때, 제2 스위치(22)가 오프가 되고, 마이너스 방향의 전류가 차단된다.

제1 구동 신호 및 제2 구동 신호는, 각각 복수의 펄스로 구성된 펄스군이 소정 주기마다 나타나는 신호이다. 도 12에 나타내는 비교예에서는, 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호의 펄스군은, 사인파(의사 사인파)를 생성하기 위한 사인파용 펄스군 Gs로 구성되어 있다. 이하의 설명에서는, 제1 구동 신호의 사인파용 펄스군 Gs를 "제1 사인파용 펄스군 Gs1"이라고 하고, 제2 구동 신호의 사인파용 펄스군 Gs를 "제2 사인파용 펄스군 Gs2"라고 한다. 제1 사인파용 펄스군 Gs1은, 제1 스위치를 온으로 하는 펄스(제1 펄스 P1)에 의해 구성되어 있다. 제2 사인파용 펄스군 Gs2는, 제2 스위치를 온으로 하는 펄스(제2 펄스 P2)에 의해 구성되어 있다. 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2는 소정의 펄스폭으로 설정되어 있다. 사인파용 펄스군 Gs(Gs1, Gs2)의 주기(주기 T)는 비교적 긴 반면, 사인파용 펄스군 Gs를 구성하는 각 펄스(제1 펄스 P1 또는 제2 펄스 P2)의 주기는 비교적 짧다. 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1과, 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2는, 교대로 발생한다. 이 때문에, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)는 고주파 스위칭 동작을 교대로 행하게 된다. 또한, 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 통전 기간과 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 통전 기간은 중복되지 않으며, 한쪽 구동 신호의 사인파용 펄스군 Gs의 통전 기간일 때, 다른 쪽 구동 신호의 사인파용 펄스군 Gs의 통전 기간은 휴지 기간이 된다. 제1 기간 및 제2 기간은, 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 통전 기간임과 함께, 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 휴지 기간이다. 또한, 제3 기간 및 제4 기간은, 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 휴지 기간임과 함께, 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 통전 기간이다. 이와 같이, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호는, 서로 위상이 180도 어긋나 있다.

제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1은, 제1 기간(제1 구동 신호의 통전 기간의 전반)에서는 펄스 밀도가 서서히 높아지고(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 증가하고), 제2 기간(제1 구동 신호의 통전 기간의 후반)에서는 펄스 밀도가 서서히 낮아진다(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 감소한다). 제1 기간에 있어서의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록, 제2 기간의 제1 사인파용 펄스군 Gs1이 시간 변화된다. 즉, 도 12의 그래프에 나타낸 바와 같이, 제1 기간에 있어서의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 그래프와, 제2 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 그래프는, 제1 기간과 제2 기간을 경계로 하여 대칭적인 그래프가 된다.

제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2는, 제3 기간(제2 구동 신호의 통전 기간의 전반)에서는 펄스 밀도가 서서히 높아지고(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 증가하고), 제4 기간(제2 구동 신호의 통전 기간의 후반)에서는 펄스 밀도가 서서히 낮아진다(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 감소한다). 제3 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록, 제4 기간의 제2 사인파용 펄스군 Gs2가 시간 변화된다. 즉, 도 12의 그래프에 나타낸 바와 같이, 제3 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 그래프와, 제4 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 그래프는, 제3 기간과 제4 기간을 경계로 하여 대칭적인 그래프가 된다. 또한, 제3 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화는, 제1 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와 공통이다. 또한, 제4 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화는, 제2 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와 공통이다.

상기 제1 구동 신호와 제2 구동 신호(및 설정 전압)가 트랜스(10)의 1차 측 권선에 입력되게 된다. 제1 구동 신호의 제1 펄스 P1에 의해, 제1 스위치(21)가 온이 되고, 트랜스(10)의 제1 입력 단자(11)와 센터 탭(13) 사이의 1차 측 권선에 설정 전압이 걸리고, 1차 측 권선이 플러스 방향(소정 방향)으로 통전된다. 또한, 제2 구동 신호의 제2 펄스 P2에 의해, 제2 스위치(22)가 온이 되고, 트랜스(10)의 제2 입력 단자(12)와 센터 탭(13) 사이의 1차 측 권선에 설정 전압이 걸리며, 1차 측 권선이 마이너스 방향(상기 소정 방향과는 반대 방향)으로 통전된다. 이와 같이, 도 12에 나타내는 입력 신호가 트랜스(10)의 1차 측 권선에 입력되게 된다.

입력 신호는, 트랜스(10)의 1차 측 권선에 입력되는 신호이다. 도 12에 나타내는 입력 신호는, 제1 구동 신호를 플러스로 하고, 제2 구동 신호를 마이너스로 하여 양자를 중첩한 신호이다. 입력 신호에는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1과 제2 현파용 펄스군이 소정 주기로 교대로 나타난다.

도 13의 a는, 출력부(31)에 생체(상세하게는 생체의 등가 회로)를 접속했을 경우의 비교예의 자극 신호의 그래프이다. 도면 중의 그래프는, 출력부(31)의 출력 파형(도 1의 X 전위의 시간 변화)을 나타내고 있다. 도 13의 b는 도 13의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.

도 13의 a에 나타내는 바와 같이, 생체의 용량 성분에 따라, 자극 신호의 전압은, 제1 사인파용 펄스군 Gs1이 나타나는 제1 기간 및 제2 기간에 서서히 증가하고, 제2 사인파용 펄스군 Gs2가 나타나는 제3 기간 및 제4 기간에 서서히 감소한다. 생체의 용량 성분은, 제1 사인파용 펄스군 Gs1이 나타나는 제2 기간에 충전되고, 제2 사인파용 펄스군 Gs2가 나타나는 제3 기간에 방전되게 된다. 또한, 생체의 용량 성분은, 제2 사인파용 펄스군 Gs2가 나타나는 제4 기간에 반대 측으로 충전되고, 제1 사인파용 펄스군 Gs1이 나타나는 제1 기간에 방전되게 된다.

제1 기간에서는 제1 펄스 P1의 펄스 밀도가 서서히 높아지기 때문에, 제1 기간에서는 자극 신호의 전압 변화(그래프의 기울기)가 서서히 급해지고, 제2 기간에서는 제1 펄스 P1의 펄스 밀도가 서서히 낮아지기 때문에, 제2 기간에서는 자극 신호의 전압 변화(그래프의 기울기)가 서서히 완만해진다. 또한, 제3 기간에서는 제2 펄스 P2의 펄스 밀도가 서서히 높아지기 때문에, 제3 기간에서는 자극 신호의 전압 변화가 서서히 급해지고, 제4 기간에서는 제2 펄스 P2의 펄스 밀도가 서서히 낮아지기 때문에, 제4 기간에서는 자극 신호의 전압 변화가 서서히 완만해진다. 이 결과, 도 13의 a에 나타내는 바와 같이, 생체 용량성의 작용에 의해 왜곡된 자극 신호는, 사인파에 근사한 파형(의사 사인파)이 된다.

또한, 상기 설명에 있어서, 제1 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 펄스 밀도의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록 제2 기간에서 제1 구동 신호의 펄스 밀도를 시간 변화시키고, 제3 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 펄스 밀도의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록 제4 기간에서 제2 구동 신호의 펄스 밀도를 시간 변화시켰던 것은, 왜곡된 자극 신호를 사인파에 근사시키기 위한 것이다. 또한, 제1 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 펄스 밀도의 시간 변화와, 제3 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 펄스 밀도의 시간 변화를 공통되게 하여, 제2 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 펄스폭의 시간 변화와, 제4 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 펄스 밀도의 시간 변화를 공통되게 했던 것도, 왜곡된 자극 신호를 사인파에 근사시키기 위한 것이다. 도 12의 제1 구동 신호나 제2 구동 신호의 펄스군을 "사인파용 펄스군"이라고 부른 것은 이 때문이다.

그런데, 생체의 리액턴스 특성에는 충전 저항과 방전 저항에 차이가 있고, 생체의 용량 성분에 대한 충전은 비교적 빨라지는 반면, 방전은 비교적 느려진다. 이러한 충 방전 밸런스에 편향이 있기 때문에, 도13의 a의 타원으로 둘러싼 영역에 나타내는 바와 같이, 의사 사인파의 정점(최고 전위점 또는 최저 전위점)의 근방에 있어서 의사 사인파의 파형이 방전의 지연으로 인해 왜곡된 상태가 된다. 그 결과, 도 13의 b에 나타내는 바와 같이, 고조파(여기에서는 제3 고조파)의 피크 레벨(여기에서는 -24.2dB)이 비교적 커진다. 단, 생체에 주는 자극을 소프트하게 하기 위해서는, 사인파의 왜곡을 억제하는 것이 바람직하고(자극 신호의 파형을 보다 사인파에 근사시키는 것이 바람직하고), 고조파를 억제시키는 것(고조파의 피크 레벨은 작게 하는 것)이 바람직하다.

(제1 실시 형태에 대하여)

도 2는 제1 실시예의 입력 신호의 설명도이다. 도면 중에는, 위에서부터 순서대로, 제1 구동 신호, 제2 구동 신호 및 입력 신호가 도시되어 있다.

제1 구동 신호는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1과 제1 방전용 펄스군 Gd1을 갖는다. 또한, 제2 구동 신호는, 제2 사인파용 펄스군 Gs2와, 제2 방전용 펄스군 Gd2를 갖는다.

제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1은, 비교예의 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1과 동일하며, 자극 신호를 의사 사인파로 만들기 위한 펄스군이다. 제1 사인파용 펄스군 Gs1은, 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스 P1에 의해 구성되어 있다. 제1 사인파용 펄스군 Gs1은, 제1 기간(제1 구동 신호의 통전 기간의 전반)에서는 펄스 밀도가 서서히 높아지고(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 증가하고), 제2 기간(제1 구동 신호의 통전 기간의 후반)에서는 펄스 밀도가 서서히 낮아진다(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 감소한다). 제1 기간에 있어서의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록, 제2 기간의 제1 사인파용 펄스군 Gs1이 시간 변화된다. 즉, 도 2의 제1 구동 신호 그래프 상에 있어서, 제1 사인파용 펄스군 Gs1(방전용 펄스를 포함하지 않음)에 착안하면, 제1 기간에 있어서의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 그래프와, 제2 기간에 있어서의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 그래프는, 제1 기간과 제2 기간을 경계로 하여 대칭적인 그래프가 된다.

제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2는, 비교예의 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2와 동일하며, 자극 신호를 의사 사인파로 만들기 위한 펄스군이다. 제2 사인파용 펄스군 Gs2는, 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스 P2에 의해 구성되어 있다. 제2 사인파용 펄스군 Gs2는 제3 기간(제2 구동 신호의 통전 기간의 전반)에서는 펄스 밀도가 서서히 높아지고(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 증가하고), 제4 기간(제2 구동 신호의 통전 기간의 후반)에서는 펄스 밀도가 서서히 낮아진다(단위 시간당의 펄스 수가 서서히 감소한다). 제3 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화와는 반대되는 시간 변화를 따르도록, 제4 기간의 제2 사인파용 펄스군 Gs2가 시간 변화된다. 즉, 도 2의 제2 구동 신호 그래프 상에 있어서, 제2 사인파용 펄스군 Gs2(방전용 펄스 불포함)에 착안하면, 제3 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 그래프와, 제4 기간에 있어서의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 그래프는 제3 기간과 제4 기간을 경계로 하여 대칭적인 그래프가 된다. 또한, 제3 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화는, 제1 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와 공통이다. 또한, 제4 기간에 있어서의 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 시간 변화는, 제2 기간에 있어서의 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 시간 변화와 공통이다.

또한, 도면 중의 제1 구동 신호는 펄스 밀도 변조 방식(PDM 방식: pulse density modulation)에 의해, 제1 기간에서는 단위 시간당에 있어서의 H 레벨이 되는 기간의 비율이 서서히 증가하고, 제2 기간에서는 단위 시간당에 있어서의 H 레벨이 되는 기간의 비율이 서서히 감소한다. 또한, 도면 중의 제2 구동 신호도 펄스 밀도 변조 방식에 의해, 제3 기간에서는 단위 시간당에 있어서의 H 레벨이 되는 기간의 비율이 서서히 증가하고, 제4 기간에는 단위 시간당에 있어서의 H 레벨이 되는 기간의 비율이 서서히 감소한다. 단, 펄스 밀도 변조 방식이 아니라 펄스 폭 변조 방식(PWM방식: pulse width modulation)에 의해 단위 시간당에 있어서의 H 레벨이 되는 기간의 비율을 증감시킬 수 있다.

제1 구동 신호 및 제2 구동 신호의 방전용 펄스군 Gd(제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2)는, 사인파용 펄스군 Gs(Gs1, Gs2)의 전후에 설치되는 펄스군이다. 방전용 펄스군 Gd는, 복수의 펄스에 의해 구성되어 있다. 여기에서는, 제1 구동 신호의 방전용 펄스군 Gd를 제1 방전용 펄스군 Gd1이라고 하고, 제2 구동 신호의 방전용 펄스군 Gd를 제2 방전용 펄스군 Gd2라고 한다. 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스 P1에 의해 구성되어 있다. 제2 방전용 펄스는, 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스 P2에 의해 구성되어 있다.

제1 방전용 펄스군 Gd1은, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 직전 및 직후에 설치된다. 제1 방전용 펄스군 Gd1의 타이밍은, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 최후의 제1 펄스 P1과, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 최초의 제2 펄스 P2 사이의 타이밍이거나, 또는, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 최후의 제2 펄스 P2와, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 최초의 제1 펄스 P1 사이의 타이밍이다. 이 때문에, 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 제2 기간 및 제3 기간의 경계 부근과, 제4 기간과 제1 기간의 경계 부근에 설치된다.

제1 펄스 P1은, 제1 스위치(21)를 온으로 하기 위한 펄스 신호이다. 제1 펄스 P1의 기간은, 제1 구동 신호가 H 레벨이 되고, 제1 스위치(21)가 온이 되는 기간이 된다. 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 복수의 제1 펄스 P1로 구성되기 때문에, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 발생 기간에서는 제1 스위치(21)가 온/오프를 반복하게 된다. 도 2에 나타내는 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 3개의 제1 펄스 P1에 의해 구성되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 제1 방전용 펄스군 Gd1을 구성하는 제1 펄스 P1의 수는, 3으로 한정되는 것은 아니다.

제2 방전용 펄스군 Gd2는, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 직전 및 직후에 마련된다. 제2 방전용 펄스군 Gd2의 타이밍은, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 최후의 제2 펄스 P2와, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 최초의 제1 펄스 P1 사이의 타이밍이거나, 또는 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 최후의 제1 펄스 P1과, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 최초의 제2 펄스 P2 사이의 타이밍이다. 이 때문에, 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 제1 방전용 펄스군 Gd1과 마찬가지로, 제2 기간 및 제3 기간의 경계 부근과, 제4 기간과 제1 기간의 경계 부근에 설치된다.

제2 펄스 P2는, 제2 스위치(22)를 온으로 하기 위한 펄스 신호이다. 제2 펄스 P2의 기간은, 제2 구동 신호가 H 레벨이 되고, 제2 스위치(22)가 온이 되는 기간이 된다. 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 복수의 제2 펄스 P2로 구성되기 때문에, 제2 방전용 펄스군 Gd2의 발생 기간에서는, 제2 스위치(22)가 온/오프를 반복하게 된다. 도 2에 나타내는 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 3개의 제2 펄스 P2에 의해 구성되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 제2 방전용 펄스군 Gd2를 구성하는 제2 펄스 P2의 수는, 3으로 한정되는 것은 아니다.

제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 제1 구동 신호의 제1 사인파용 펄스군 Gs1과, 제2 구동 신호의 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 경계 부근에 병행하여 발생하고 있다. 제1 방전용 펄스군 Gd1의 발생 기간과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 발생 기간은 중복되어 있다. 단, 도 2의 입력 신호 확대도에서 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2는, 교대로 발생하고 있고, 서로 다른 타이밍에 발생하고 있다. 이 때문에, 제1 펄스 P1과 제2 펄스 P2는, 동시에는 발생하지 않는다(즉, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호가 동시에 H 레벨은 되지 않는다). 도 2의 입력 신호 확대도에서 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 펄스 P1과 제1 펄스 P1 사이에 제2 펄스 P2가 발생한다. 또한, 제2 펄스 P2와 제2 펄스 P2 사이에 제1 펄스 P1이 발생한다. 바꾸어 말하면, 제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2의 발생 기간에 있어서, 제1 구동 신호가 L 레벨인 기간(휴지 기간)에, 제2 구동 신호가 H 레벨이 되는 기간(통전 기간)이 있다. 또한, 제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2의 발생 기간에 있어서, 제2 구동 신호가 L 레벨인 기간(휴지 기간)에, 제1 구동 신호가 H 레벨이 되는 기간(통전 기간)이 있다.

제1 실시 형태에서는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 직전 및 직후에 제1 방전용 펄스군 Gd1이 발생함과 함께, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 직전 및 직후에 제2 방전용 펄스군 Gd2가 발생함으로써, 제1 방전용 펄스군 Gd1과 제2 방전용 펄스군 Gd2로 구성되는 방전용 펄스군 Gd는 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 발생 타이밍과 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 발생 타이밍 사이에서 발생하게 된다. 즉, 도 2의 입력 신호에 나타내는 바와 같이, 방전용 펄스군 Gd(제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2)는, 제2 기간 및 제3 기간의 경계 부근과 제4 기간과 제1 기간의 경계 부근에 설치된다. 이와 같이, 방전용 펄스군 Gd는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 발생 타이밍과 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 발생 타이밍 사이에 마련된다. 이 때문에, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 발생 타이밍과 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 발생 타이밍 사이에서 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과, 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2가 교대로 발생하게 된다.

도 3의 a는 출력부(31)에 생체(상세하게는 생체의 등가 회로)를 접속했을 경우의 제1 실시 형태 자극 신호의 그래프이다. 도면 중의 그래프는 출력부(31)의 출력 파형(도 1의 X 전위의 시간 변화)을 나타내고 있다. 도 3의 b는 도 3의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.

도 3의 a에 나타내느 바와 같이, 생체 용량성의 작용에 의해 왜곡된 자극 신호는, 비교예와 거의 마찬가지로, 사인파에 근사한 파형(의사 사인파)이 된다. 또한, 도면 중의 타원으로 둘러싼 영역에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 의사 사인파의 정점(최고 전위점 또는 최저 전위점)의 근방에 있어서, 방전의 지연이 개선되어 있고, 사인파의 형상의 왜곡이 억제되어 있다. 이 결과, 기본파에 대한 고조파의 피크 레벨은, 비교예에서는 약 -24.2dB(도 13의 b 참조)인 데 반해, 제1 실시 형태에서는 약 -29.5dB가 되어 약 5.3dB 정도 저감되었다. 이 FFT 해석 결과를 보아도, 제1 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd(Gd1, Gd2)에 의해, 의사 사인파(자극 신호)의 파형의 왜곡을 억제할 수 있었음을 확인할 수 있다. 이와 같이, 사인파의 왜곡을 억제하고, 자극 신호의 파형을 보다 사인파에 가깝게 함으로써 생체에 주는 자극을 소프트하게 할 수 있다.

덧붙여, 도 3의 a의 영역 A에 나타내는 의사 사인파의 최고 전위점의 근방에서는, 제1 펄스 P1에 의한 영향보다도, 제2 펄스 P2에 의한 영향이 크게 나타난다. 즉, 영역 A에 나타내는 의사 사인파의 최고 전위점의 근방에서는, 제1 펄스 P1이 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(증가량)은 작은 반면, 제2 펄스 P2가 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(감소량)은 크다. 이 때문에, 영역 A에 나타내는 의사 사인파의 최고 전위점의 근방에서, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2는 교대로 발생시켜도, 방전의 지연을 개선시킬 수 있고, 사인파 형상의 왜곡을 억제할 수 있다.

마찬가지로, 도 3의 a의 영역 B에 나타내는 의사 사인파의 최저 전위점의 근방에서는, 제2 펄스 P2에 의한 영향보다도, 제1 펄스 P1에 의한 영향이 크게 나타난다. 즉, 영역 B에 나타내는 의사 사인파의 최저 전위점의 근방에서는, 제2 펄스 P2가 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(감소량)은 작은 반면, 제1 펄스 P1이 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(증가량)은 크다. 이 때문에, 영역 B에 나타내는 의사 사인파의 최저 전위점의 근방에서, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2는 교대로 발생시켜도, 방전의 지연을 개선시킬 수 있고, 사인파 형상의 왜곡을 억제할 수 있다.

그런데, 의사 사인파의 최고 전위점의 근방의 왜곡을 억제하기 위해, 방전용 펄스군 Gd로서, 제1 펄스 P1를 발생시키지 않고, 제2 펄스 P2만을 발생시키는 것을 생각할 수 있다. 또한, 의사 사인파의 최저 전위점의 근방의 왜곡을 억제하기 위해, 방전용 펄스군 Gd로서, 제2 펄스 P2를 발생시키지 않고, 제1 펄스 P1만을 발생시키는 것을 생각할 수 있다. 단, 이와 같이, 한쪽 극성만의 펄스(편극성 펄스)에 의해 방전용 펄스군 Gd가 구성되는 경우, 생체의 용량성에는 개체 차이가 있기 때문에, 어느 개체에나 적절한 방전을 행할 수 있도록 방전용 펄스군 Gd를 설정하기는 어렵다. 예를 들어 방전하기 어려운 개체에 적합하도록 방전용 펄스군 Gd가 구성된 경우, 방전되기 쉬운 개체에 생체 자극 장치가 사용되어 버리면, 방전용 펄스군 Gd에 의해 과도한 방전이 이루어져 버려, 의사 사인파가 오히려 왜곡되어 버릴 우려가 있다. 이에 반해, 본 실시 형태에서는, 의사 사인파의 정점(최고 전위점 또는 최저 전위점)의 근방에서는 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2 중의 한쪽 펄스의 영향이 다른 쪽 펄스의 영향보다도 크게 나타나는 것을 이용하여, 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 양쪽 펄스(양극성 펄스)에 의해 방전용 펄스를 구성하고 있기 때문에, 과도한 방전이 이루어져 버리는 사태를 억제할 수 있고, 어느 개체에나 적당한 방전을 행할 수 있도록 방전용 펄스를 설정하는 것이 가능해진다.

도 2에 나타내는 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2는, 각각 3개씩이다(도 2 참조). 단, 제1 펄스 P1이나 제2 펄스 P2의 수는 3으로 한정되는 것은 아니다.

도 4의 a는 5개씩의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2에 의해 방전용 펄스군 Gd를 구성한 경우의 자극 신호의 그래프이다. 도 4의 b는 도 4의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다. 또한, 도 5의 a는 7개씩의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2에 의해 방전용 펄스군 Gd를 구성한 경우의 자극 신호의 그래프이다. 도 5의 b는 도 5의 a의 FFT 해석 결과의 그래프이다.

도 4의 a 및 도 5의 a의 타원으로 둘러싼 영역에 나타내는 바와 같이, 의사 사인파의 정점(최고 전위점 또는 최저 전위점)의 근방에 있어서 방전의 지연이 개선되어 있고, 사인파 형상의 왜곡이 억제되어 있다. 이와 같이, 방전용 펄스군 Gd를 구성하는 제1 펄스 P1이나 제2 펄스 P2의 수를 달리 하여도, 의사 사인파의 정점 근방에 있어서 방전의 지연을 개선시킬 수 있고, 사인파 형상의 왜곡을 억제할 수 있다.

도 6은, 기본파로 하는 고조파의 피크 레벨의 비교표이다.

기본파에 대한 고조파의 피크 레벨은, 비교예(도 13의 b 참조)에서는 약 -24.2dB인 데 반해, 방전용 펄스군 Gd의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 수가 각각 5인 경우(도 4의 b 참조)에는, 약 -32.5dB가 되어, 약 8.3dB 정도 저감하고, 방전용 펄스군 Gd의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 수가 각각 7인 경우(도 5의 b 참조)에는, 약 -32.1dB가 되어, 약 7.9dB 정도 저감하고 있다(또한, 방전용 펄스군 Gd의 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 수가 각각 3인 경우에는, 이미 설명한 바와 같이 약 -29.5dB가 되어 약 5.3dB 정도 감소했다). 이 FFT 해석 결과에 나타내는 바와 같이, 방전용 펄스군 Gd를 구성하는 제1 펄스 P1이나 제2 펄스 P2의 수를 달리 하여도, 제1 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd에 의해 의사 사인파(자극 신호)의 파형의 왜곡을 억제할 수 있음을 확인할 수 있다.

(제2 실시 형태에 대하여)

도 7은 제2 실시 형태의 입력 신호의 설명도이다. 도면 중에는, 위에서부터 차례로, 제1 구동 신호, 제2 구동 신호 및 입력 신호가 도시되어 있다.

제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 구동 신호는, 사인파용 펄스군 Gs(제1 사인파용 펄스군 Gs1)과, 방전용 펄스군 Gd(제1 방전 펄스 그룹 Gd1)를 가지며, 제2 구동 신호는, 사인파용 펄스군 Gs(제2 사인파용 펄스군 Gs2)와 방전용 펄스군 Gd(제2 방전용 펄스군 Gd2)를 갖는다. 제2 실시예에서, 방전용 펄스군 Gd(제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2)는, 사인파용 펄스군 Gs 다음에 마련되어 있다. 사인파용 펄스군 Gs는, 주기 T로 반복적으로 발생한다. 도면 중에는, 다수의 사인파용 펄스군 Gs가 주기 T로 반복적으로 발생한 후의 최후의 사인파용 펄스군 Gs가 도시되어 있다. 방전용 펄스군 Gd는, 주기 T로 반복적으로 발생한 다수의 사인파용 펄스군 Gs의 최후의 사인파용 펄스군 Gs(여기에서는 제2 사인파용 펄스군 Gs2) 다음에 발생한다.

또한, 도면 중의 최후의 사인파용 펄스군 Gs는, 제4 기간이 종료하는 타이밍에 정지하고 있다. 단, 최후의 사인파용 펄스군 Gs의 정지 타이밍은, 제4 기간이 종료되는 타이밍이 아니어도 된다. 예를 들어 최후의 사인파용 펄스군 Gs의 정지 타이밍은, 제2 기간이 종료되는 타이밍이어도 되고, 제1 내지 제4 기간 중 어느 기간 도중의 타이밍이어도 된다.

도7의 입력 신호의 확대도로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2는 교대로 발생하고 있고, 서로 다른 타이밍에 발생하고 있다. 이 때문에, 제1 펄스 P1과 제2 펄스 P2는 동시에 발생하지 않는다(즉, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호가 동시에 H 레벨이 되지 않는다). 또한, 입력 신호의 확대도로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 펄스 P1과 제1 펄스 P1 사이에 제2 펄스 P2가 발생한다. 또한, 제2 펄스 P2와 제2 펄스 P2 사이에 제1 펄스 P1이 발생한다.

제2 실시 형태에서는, 최후의 사인파용 펄스군 Gs(여기에서는 제2 사인파용 펄스군 Gs2)가 발생한 후에, 제1 방전용 펄스군 Gd1과 제2 방전용 펄스군 Gd2가 발생하고, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2가 교대로 발생하게 된다.

도 7의 입력 신호의 확대도에 나타내는 바와 같이, 방전용 펄스군 Gd는, 복수의 제1 펄스 P1 및 복수의 제2 펄스 P2에 의해 생성된다. 방전용 펄스군 Gd는, 제1 펄스 P1과 제2 펄스 P2가 교대로 발생함으로써 구성된다. 제2 실시예에서는, 최후의 사인파용 펄스군 Gs(여기에서는 제2 사인파용 펄스군 Gs2)가 발생한 후에, 제1 펄스 P1과 제2 펄스 P2가 교대로 발생하게 된다.

제2 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd의 발생 기간은, 주기 T의 1/4의 기간(제1 기간에 상당하는 기간)보다도 길게 설정되어 있다. 이 때문에, 제2 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd의 발생 기간은, 제1 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd의 발생 기간과 비교하여 길어진다(제1 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd의 발생 기간은, 주기 T의 1/4의 기간(제1 기간에 상당하는 기간)보다도 짧다). 여기에서는, 제2 실시 형태의 방전용 펄스군 Gd의 발생 기간은, 주기 T보다도 긴 기간으로 설정되어 있다.

도 8은, 출력부(31)에 생체(상세하게는 생체의 등가 회로)를 접속했을 경우의 제2 실시 형태의 자극 신호의 그래프이다.

제2 실시 형태에 있어서도, 생체 용량성의 작용에 의해 왜곡된 자극 신호는, 사인파에 근사한 파형(의사 사인파)이 된다. 사인파용 펄스군 Gs가 주기 T로 반복 입력됨으로써, 주기 T의 의사 사인파가 반복 출력되게 된다. 도면 중의 둥근 테두리로 둘러싼 영역에서, 방전용 펄스군 Gd의 입력이 개시되어 있다. 도면 중의 둥근 테두리로 둘러싼 영역에서는, 제2 펄스 P2가 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(감소량)은 작은 반면, 제1 펄스 P1이 입력되었을 때의 자극 신호의 전위 변화량(증가량)은 크다. 이와 같이, 생체의 용량 성분이 충전된 상황 하에서는, 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2 중의 한쪽 펄스의 영향이 다른 쪽 펄스의 영향보다도 크게 나타난다. 이 때문에, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2가 교대로 발생하는 방전용 펄스군 Gd를 입력함으로써, 자극 신호의 전위를 0V에 가깝게 할 수 있다.

도 9의 a는, 최후의 사인파용 펄스군 Gs 다음에 방전용 펄스군 Gd를 마련하지 않을 경우의 출력 파형(도 1의 X 전위의 시간 변화)을 나타내고 있다. 최후의 사인파용 펄스군 Gs의 입력이 정지되고, 의사 사인파의 출력이 정지된 후, 잔류 진동이 발생하였다. 이 잔류 진동은, 출력 측의 유도성 리액턴스와, 생체의 용량성 리액턴스의 공진에 기인하는 감쇠 진동 현상이다. 또한, 잔류 진동의 주파수나 출현 시간은, 출력 트랜스를 구성하는 부품이나 생체의 용량이나 저항에 따라서 변화하게 된다.

도 9의 b는, 최후의 사인파용 펄스군 Gs 다음에 방전용 펄스군 Gd를 마련한 경우의 출력 파형을 나타내고 있다. 최후의 사인파용 펄스군 Gs 다음에 방전용 펄스군 Gd가 입력됨으로써, 자극 신호의 전위를 0V에 가깝게 할 수 있기 때문에, 잔류 진동을 억제할 수 있다. 또한, 방전용 펄스군 Gd를 마련하지 않는 경우(도 9의 a 참조)에서는, 잔류 진동이 충분히 감쇠되기까지 약 40ms 이상 걸리는 반면, 약 4.5ms의 방전용 펄스군 Gd를 마련한 경우(도 9의 b)에는, 잔류 진동이 충분히 감쇠되기까지의 시간을 약 5ms로 단축할 수 있다.

또한, 제2 실시예와 같이 방전용 펄스군 Gd를 발생시킨 후, 제어부(40)는, 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호로서 사인파용 펄스군 Gs(제1 사인파용 펄스군 Gs1 및 제2 사인파용 펄스군 Gs2)를 다시 반복 발생시켜, 자극 신호로서 주기 T의 의사 사인파를 다시 반복하여 출력해도 된다. 제2 실시 형태에 의하면, 방전용 펄스군 Gd를 발생시킴으로써 자극 신호의 전위를 0V에 가깝게 할 수 있기 때문에, 의사 사인파를 반복 출력해도 생체에 전하가 계속 축적되는 것을 억제할 수 있다.

도 10은, 제2 실시 형태의 변형예의 입력 신호의 설명도이다.

변형예에 있어서도, 제1 구동 신호는 사인파용 펄스군 Gs(제1 사인파용 펄스군 Gs1)와, 방전용 펄스군 Gd(제1 방전용 펄스군 Gd1)를 가지며, 제2 구동 신호는 사인파용 펄스군 Gs(제2 사인파용 펄스군 Gs2)와, 방전용 펄스군 Gd(제2 방전용 펄스군 Gd2)를 갖는다. 또한, 변형예에 있어서도, 방전용 펄스군 Gd는, 주기 T로 반복 발생한 다수의 사인파용 펄스군 Gs의 최후의 사인파용 펄스군 Gs 다음에 발생한다.

변형예에서는, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 편극성 펄스군과 양극성 펄스군에 의해 구성된다. 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 양극성 펄스군에 의해 구성되어 있다. 변형예에서는, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2보다도 빨리 발생한다(제1 방전용 펄스군 Gd1의 개시 타이밍은 제2 방전용 펄스군 Gd2의 개시 타이밍보다도 빠름). 제1 방전용 펄스군 Gd1을 구성하는 복수의 제1 펄스 P1 중, 제2 방전용 펄스군 Gd2가 발생하기 전에 발생하는 펄스는, 편극용 펄스가 된다. 또한, 제1 방전용 펄스군 Gd1을 구성하는 복수의 제1 펄스 P1 중, 제2 방전용 펄스군 Gd2의 발생 기간과 중복되는 기간에 발생하는 펄스가, 양극성 펄스가 된다. 제1 방전용 펄스군 Gd1과 제2 방전용 펄스군 Gd2가 중복하여 발생하는 중복 기간에서는, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1(양극성 펄스)과 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2(양극성 펄스)는, 교대로 발생하고 있고, 서로 다른 타이밍에서 발생하고 있다.

도 10의 입력 신호에 나타내는 바와 같이, 방전용 펄스군 Gd는 편극성 펄스군과 양극성 펄스군에 의해 구성되어 있다. 입력 신호의 편극성 펄스군은 제1 구동 신호의 단극용 펄스에 의해 생성된다. 또한, 입력 신호의 양극성 펄스군은 제1 구동 신호의 양극성 펄스군과 제2 구동 신호의 양극성 펄스군에 의해 생성된다. 변형예에서는, 편극성 펄스군의 발생 기간에는, 역극성 방전용 펄스(여기에서는 제2 펄스 P2)는 발생하지 않는다. 양극성 펄스군의 발생 기간에는, 제1 펄스 P1과 제2 펄스 P2가 교대로 발생한다.

도 10에 나타내는 변형예에서, 최후의 사인파용 펄스군 Gs는, 제4 기간이 종료되는 타이밍에 정지되어 있다. 이와 같은 경우, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1은, 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2보다도 빨리 발생하는 것이 바람직하다(바꾸어 말하면, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1에 편극성 펄스가 설치되는 것이 바람직하다). 이에 따라, 후술하는 바와 같이, 자극 신호의 전위를 신속하게 0V에 가깝게 할 수 있다. 한편, 만일 최후의 사인파용 펄스군 Gs가 제2 기간의 종료 타이밍에서 정지하는 경우에는, 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2는, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1보다도 빨리 발생하는 것이 바람직하다(다시 말하면, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1이 아닌 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2에 편극성 펄스가 설치되는 것이 바람직하다). 이와 같이, 최후의 사인파용 펄스군 Gs의 정지 타이밍(혹은 방전용 펄스군 Gd의 발생 타이밍)에 있어서의 자극 신호의 전위에 따라 편극성 펄스군은, 제1 구동 신호의 제1 방전용 펄스군 Gd1 또는 제2 구동 신호의 제2 방전용 펄스군 Gd2 중 어느 한쪽에 설치되게 된다.

도 11은, 변형예의 자극 신호의 그래프이다. 변형예에서는, 편극성 펄스군의 발생 기간에는 역극성 방전용 펄스가 입력되지 않기 때문에, 도 8과 같이 양극성 방전용 펄스(제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2)가 입력되는 경우와 비교하여, 생체에 축적된 전하를 신속하게 방전할 수 있다.

그런데, 생체의 용량성에는 개체 차이가 있기 때문에, 어느 개체에게나 적절한 방전을 행할 수 있도록 편극 펄스군을 설정하는 것은 어렵다(예를 들어 방전되기 어려운 개체에 적합하도록 편극 펄스군의 펄스 수를 늘렸을 경우, 방전되기 쉬운 개체에 생체 자극 장치가 사용되어 버리면, 편극 펄스군에 의해 과도한 방전이 이루어져 버려, 오히려 잔류 진동이 길어질 우려가 있다). 이에 반해, 전술한 제2 실시 형태(도 7 및 도 8 참조)에서는, 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 양쪽 펄스(양극성 펄스)에 의해 방전용 펄스를 구성하고 있기 때문에, 과도한 방전이 이루어져 버리는 사태를 억제할 수 있고, 어느 개체에나 적당한 방전을 행할 수 있도록 방전용 펄스를 설정하는 것이 가능해진다. 단, 가장 방전되기 쉬운 개체에 적합하도록 편극 펄스군을 설정할 수 있는 경우에는, 변형예에 의해, 어느 개체에게나 적당한 방전을 행할 수 있도록 방전용 펄스를 설정하는 것을 가능하게 하는 것과, 생체에 축적된 전하를 신속하게 방전하는 것을 양립시킬 수 있다.

<소괄>

제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 생체 자극 장치(1)는, 트랜스(10)와, 제1 스위치(21)와, 제2 스위치(22)와, 제어부(40)와, 출력부(31)를 구비하고(도 1 참조), 제어부는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1과 제1 방전용 펄스군 Gd1을 갖는 제1 구동 신호와, 제2 사인파용 펄스군 Gs2와 제2 방전용 펄스군 Gd2를 갖는 제2 구동 신호를 생성한다(도 2, 도 7 및 도 9 참조). 제어부(40)는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1과 제2 사인파용 펄스군 Gs2을 교대로 발생시킴으로써 의사 사인파가 되는 자극 신호를 출력부(31)로부터 출력시킨다. 또한, 제어부(40)는 제1 방전용 펄스군 Gd1을 구성하는 제1 펄스 P1과, 제2 방전용 펄스군 Gd2를 구성하는 제2 펄스 P2를 교대로 발생시킨다. 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 생체 자극 장치(1)에 따르면, 방전용 펄스군 Gd를 양극성 펄스(제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2)로 구성함으로써, 방전용 펄스군 Gd를 편극성 펄스로 구성하는 경우와 비교하여, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시킬 수 있다.

제1 실시 형태의 제어부(40)는, 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 직전 및 직후에 제1 방전용 펄스군 Gd1을 발생시킴과 함께, 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 직전 및 직후에 제2 방전용 펄스군 Gd2를 발생시킴으로써(도 2 참조), 제1 사인파용 펄스군 Gs1의 발생 타이밍과 제2 사인파용 펄스군 Gs2의 발생 타이밍 사이에서, 제1 방전용 펄스군 Gd1과, 제2 방전용 펄스군 Gd2를 교대로 발생시키고 있다. 이에 따라, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 생체에 축적된 전하를 방전시킴으로써, 의사 사인파의 왜곡을 억제할 수 있다.

제2 실시 형태의 제어부(40)는, 최후의 사인파용 펄스군 Gs를 발생시킨 후에, 제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2를 발생시키고, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과, 제2 방전용 펄스군 Gd2의 제2 펄스 P2를 교대로 발생시키고 있다(도 7, 도 9 참조). 이에 따라, 생체의 개체 차이의 영향을 억제하면서, 의사 사인파를 반복 출력하였을 때 생체에 축적된 전하를 방전시킬 수 있다.

제2 실시 형태의 변형예의 제어부(40)는, 제1 방전용 펄스군 Gd1 및 제2 방전용 펄스군 Gd2의 한 쪽(도 9에서는 제1 방전용 펄스군 Gd1)을 다른 쪽(도 9에서는 제2 방전용 펄스군 Gd2)보다도 빨리 발생시킴으로써, 제1 방전용 펄스군 Gd1의 제1 펄스 P1과 제2 방전용 펄스군 Gd2를 교대로 발생시키기 직전에, 제1 펄스 P1 및 제2 펄스 P2의 한 쪽(도 9에서는 제1 펄스 P1)을 발생시키고 있다. 이에 따라 생체에 축적된 전하를 신속하게 방전할 수 있다.

===기타===

상기 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함됨은 물론이다.

<트랜스(10)에 대하여>

상기 실시 형태에서는, 제1 스위치(21)가 트랜스의 1차 측 권선의 일단부 측에 접속되어 있고, 제2 스위치(22)가 트랜스(10)의 1차 측 권선의 타단부 측에 접속되어 있고, 트랜스(10)의 센터 탭(13)에 소정 전압 V1이 인가되어 있기 때문에, 1차 측 권선 분할이 불필요하여, 저렴한 트랜스(10)를 이용 가능하다. 단, 트랜스(10)의 1차 측 권선이 2개로 분할되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 1에 나타나는 구성에 따라 출력부(31)로부터 자극 신호를 생체로 출력하였다. 단, 상기 실시 형태에서 설명한 바와 같은 자극 신호를 출력부로부터 출력할 수 있다면, 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다.

1: 생체 자극 장치
10: 트랜스
11: 제1 입력 단자
12: 제2 입력 단자
13: 센터 탭
14: 제1 출력 단자
15: 제2 출력 단자
21: 제1 스위치
22: 제2 스위치
31: 출력부(도자)
40: 제어부
41: 처리 장치
42: 전압 설정부
42A: D/A 컨버터
42B: 앰프
43: 구동 신호 생성부

Claims (4)

1. 생체에 자극 신호를 출력하는 생체 자극 장치로서,
   트랜스와,
   상기 트랜스의 1차측 권선에 소정 방향의 전류를 흐르게 하기 위한 제1 스위치와,
   상기 트랜스의 상기 1차측 권선에 상기 소정 방향과는 반대 방향의 전류를 흐르게 하기 위한 제2 스위치와,
   상기 제1 스위치를 구동하는 제1 구동 신호와, 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 구동 신호를 생성하는 제어부와,
   상기 트랜스의 2차측 권선에 접속되어 있고, 상기 자극 신호를 출력하는 출력부
   를 구비하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 스위치를 온으로 하는 제1 펄스로 구성된 제1 사인파용 펄스군과, 상기 제1 펄스로 구성된 제1 방전용 펄스군을 갖는 상기 제1 구동 신호를 생성하고,
   상기 제2 스위치를 온으로 하는 제2 펄스로 구성된 제2 사인파용 펄스군과, 상기 제2 펄스로 구성된 제2 방전용 펄스군을 갖는 상기 제2 구동 신호를 생성하고,
   상기 제1 사인파용 펄스군과 상기 제2 사인파용 펄스군을 교대로 발생시킴으로써, 의사 사인파가 되는 상기 자극 신호를 상기 출력부로부터 출력시킴과 함께,
   상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는
   것을 특징으로 하는 생체 자극 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1 사인파용 펄스군의 직전 및 직후에 상기 제1 방전용 펄스군을 발생시킴과 함께, 상기 제2 사인파용 펄스군의 직전 및 직후에 상기 제2 방전용 펄스군을 발생시킴으로써, 상기 제1 사인파용 펄스군의 발생 타이밍과 상기 제2 사인파용 펄스군의 발생 타이밍 사이에서, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 최후의 상기 사인파용 펄스군을 발생시킨 후에, 상기 제1 방전용 펄스군 및 상기 제2 방전용 펄스군을 발생시키고, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와, 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 방전용 펄스군 및 제2 방전용 펄스군의 한 쪽을 다른 쪽보다도 빠르게 발생시킴으로써, 상기 제1 방전용 펄스군의 상기 제1 펄스와 상기 제2 방전용 펄스군의 상기 제2 펄스를 교대로 발생시키기 직전에, 상기 제1 펄스 및 상기 제2 펄스의 한 쪽을 발생시키는 것을 특징으로 하는 생체 자극 장치.